环月-地面激光通信链路运动特性分析与设计

摘要：

为了实现中国环月飞行器与地面站之间的高速激光通信,建立了环月-地面激光通信链路运动特性模型并进行了仿真分析.结果表明:利用地面站与环月飞行终端分别构建月地直接信息传输链路和月地中继信息传输链路时,喀什站的两种链路总可见时间比阿根廷站分别增加了约 4.5%和6.5%,因此选取喀什站更有利于月地激光通信链路的构建;对于环月终端,其转动机构方位角范围-180°～+180°,俯仰角范围-19°～+89.7°,其最大提前指向角达 18.2 μrad;该月地激光链路的SEP(sun-earth-probe)角和 SPE(sun-probe-earth)角近似呈周期性变化,每隔约 15 天出现一次最小值,因此激光终端设计时须考虑抗日光干扰;对于 1 550nm激光载波的多普勒频移量为±1.28 GHz,多普勒频移变化率达 1 MHz/s,因此激光通信体制的选择须考虑多普勒频移变化特性.根据链路仿真结果和功率预算给出了环月-地面激光通信链路的设计建议.研究结果可以为环月-地面激光通信链路的设计提供参考.

关键词：月地激光通信、环月轨道、可见性、提前角、多普勒频移、链路特性、SEP角

所属期刊栏目：43

分类号：TN929.12

资助基金：国防基础科研项目JCKY2020560B001

在线出版日期：2023-09-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：71-78